耿民權(quán)

摘 要：機械設(shè)計制造是工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展不可或缺的一部分，但近些年機械設(shè)計制造產(chǎn)品存在安全威脅，甚至發(fā)生安全事故。因此，文章就機械設(shè)計制造中注意要點進(jìn)行分析，指出需要考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的剛度、強度與精度、鑄造、人機學(xué)、散熱防腐等問題，代工、熱處理及表面處理以及綠色化等注意要點，從而生產(chǎn)出合格且安全性高的機械產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造；注意要點；研究

中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）08-0085-01

近些年來，機械制造產(chǎn)品出現(xiàn)很多安全事故，這時機械制造企業(yè)的工作提出了質(zhì)疑。這些事故無不損失國家的公共財產(chǎn)和個人財產(chǎn)。機械制造公司設(shè)計制造公司的主要任務(wù)、生產(chǎn)合格的機械產(chǎn)品，并且把這個產(chǎn)品流通進(jìn)入市場。

目前機械制造公司面臨機械產(chǎn)品安全可靠的威脅，迫切需要解決這個問題。在機械產(chǎn)品設(shè)計時要考慮清楚產(chǎn)品的功能，相對應(yīng)地設(shè)計產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu)是否支持這個功能，特別注意在機械制造過程的要點。

1 機械設(shè)計制造的注意要點

1.1 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的剛度、強度與精度

考慮到壓力點和支撐點的距離，機械設(shè)計時盡可能減少機械懸臂長度。工作負(fù)荷的有利作用由振動產(chǎn)生，零部件的荷載不使用摩擦傳遞力。工作時考慮零件變形對受力分布的影響，避免單個荷載力傳遞途徑，機構(gòu)中不出現(xiàn)不平衡力。在機械設(shè)計時要注意避免鑄鐵件產(chǎn)生的拉伸力過大、沖擊荷載過大、零件表面的粗糙變形、使用殘余拉應(yīng)力部位、局部結(jié)構(gòu)的沖擊強度不過近、繩子反復(fù)彎曲、受力不傳遞力的中間部件等，這些都需要在機械設(shè)計中注意。

機械結(jié)構(gòu)設(shè)計需遵循避免加工誤差和避免磨損量的阿貝原則。導(dǎo)軌的驅(qū)動力作用點在兩導(dǎo)軌摩擦力的壓力中心上，平衡兩條導(dǎo)軌摩擦力產(chǎn)生的力矩。精度高的導(dǎo)軌需要用大量滾珠。精密度高的齒輪傳動最終用最大傳動輸出率。測量的螺母扣數(shù)比較多，螺旋軸承合理搭配軸承精度，并采用正弦機構(gòu)。

1.2 鑄造結(jié)構(gòu)設(shè)計

①設(shè)計過程中，機械分型面設(shè)計要簡單，鑄件的表面最好不要內(nèi)凹現(xiàn)象，在大型鑄件上集中機械的表面凸臺，并且外表面沒有小的凸出部分。

②改變妨礙起模的結(jié)構(gòu)，避免使用較薄且較大的水平面和會產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力的形狀，否則會影響外觀。

③保持鑄件壁厚度均勻，鑄件壁厚外壁厚大于內(nèi)壁，鑄件壁厚度是慢慢逐步增加的。

④兩壁相交的夾角不宜過小，鑄件內(nèi)腔使用造芯，不用型芯撐，為提高鑄件質(zhì)量，在鑄件的孔邊使用凸臺鑄件結(jié)構(gòu)。

⑤穿通鑄件的孔，合理布置加強肋，保證鑄件自由收縮。

⑥綜合考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少缺陷肋產(chǎn)生的受力，簡單設(shè)置肋，處理好鑄件合理傳力與支持。

1.3 考慮人機學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮工作人員的操作姿勢及人體尺寸比例，設(shè)置合理的工作臺高度，方便工作人員進(jìn)入最佳工作狀態(tài)。操作場地的關(guān)照強度要適宜。

加強設(shè)備的適用性，把機械操縱桿、控制顯示儀表設(shè)置在操作者前面最合理的位置，并且顯示裝置儀表盤上的字要清楚，方便操作者閱讀，按鈕大小形狀要合理，操作按鍵方便，操作手柄范圍不宜過大，并且手柄要適合發(fā)力與操作。

操作者的座椅尺寸與形狀要合理設(shè)計，座椅的材料與彈性保證在工作過程中不會發(fā)出噪音。

1.4 考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的散熱、防腐、隔音等問題

為避免采用低效率的機械結(jié)構(gòu)，潤滑油箱尺寸要足夠大，方便分流系統(tǒng)的返回流體的冷卻。盡管高壓容器、管道等零部件不用橡膠，但還是要避免陽光下暴曬高壓容器及管道等，以防熱變形。較長的機械零部件要考慮因溫度變化發(fā)生的尺寸變化，可自由變形的硬化材料的工作溫度不能太高。螺栓聯(lián)接的凸緣避免有縫隙直接接觸腐蝕性介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，還要避免日曬的兩面溫度和伸長不一致。

排除干凈容器內(nèi)的液體，減少軸與容器產(chǎn)生的機械磨損，還要避免螺釘結(jié)構(gòu)的腐蝕作用，鋼管相互連接時，安排一段管道用來更換被腐蝕的結(jié)構(gòu)。

注意熱交換管道的微動磨損，避免運動部件的沖撞，減少噪音，對零件進(jìn)行平衡測試。

1.5 代工的結(jié)構(gòu)設(shè)計

在設(shè)計過程中，在大的鑄件上零件表面是簡單的機械式和投影表而不投射在凹形表而和機械上，零件突出部分小。模具從大且薄的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，減少其內(nèi)部應(yīng)力。

防止偏差類型影響外觀。保持一個漸進(jìn)地過渡鑄件的厚度，使鑄件的厚度均勻，外壁厚度大于內(nèi)壁厚度。

注意兩面墻之間的夾角大小，不宜過小。成芯孔的邊緣有助于來提高鑄件的實際質(zhì)量，還要注意用缺陷肋來鑄造力傳送和支持來簡化結(jié)構(gòu)。

合理安排肋骨，保證鑄件收縮自如。

1.6 機械產(chǎn)品熱處理方面的設(shè)計

設(shè)計機械產(chǎn)品時，降低主要配料的尺寸，從而保持產(chǎn)品表面不被加工工件表面齊平，使加工表面長度不同。

復(fù)雜組裝件改變表面的精度，產(chǎn)品主要結(jié)構(gòu)不要求形狀精度使用工具，要求寬松，但同時形狀也要考慮影響鑄件的誤差。方便處理組合物的復(fù)雜的設(shè)計表面，保證內(nèi)表面的外表面的設(shè)計組成部分少，少用復(fù)雜的倒角非圓形部和最小化部件形狀，不測量這些部件，因為這些部件不能維持基部結(jié)構(gòu)。

加工處理時減少震動和沖擊。

不在斜面上鉆孔，通孔的底部要全部鉆通，保持均勻，不出現(xiàn)局部不穿通的情況，盡量減少加工同一零件所用的刀具數(shù)。

1.7 考慮綠色化的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

綠色環(huán)保理念融入到機械設(shè)計制造過程中，生產(chǎn)出綠色機械產(chǎn)品。綠色化的機械設(shè)計制造需要掌握好機械質(zhì)量結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、性能與成本之間的關(guān)系，特別注意生產(chǎn)制造過程對環(huán)境的影響及對資源的需求。機械產(chǎn)品生產(chǎn)制造需要考慮好資源成本以及產(chǎn)品替代、環(huán)境污染處理等問題，還要考慮設(shè)計結(jié)構(gòu)模塊化，提高模塊之間零部件的使用率，實現(xiàn)產(chǎn)品及生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

2 結(jié) 語

綜上所述，機械設(shè)計制造的注意要點非常重要，只有在設(shè)計生產(chǎn)機械產(chǎn)品的過程中，考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計的剛度、強度與精度、鑄造、人機學(xué)、散熱防腐等問題，代工、熱處理及表面處理以及綠色化等這些注意要點，并且正確處理它們，這樣才能夠生產(chǎn)出合格且安全性高的機械產(chǎn)品，實現(xiàn)生產(chǎn)制造安全，進(jìn)而保護(hù)國家及個人財產(chǎn)安全，實現(xiàn)生產(chǎn)活動和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，為構(gòu)建社會主義和諧社會做出自己的貢獻(xiàn)。

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